L'estat d'oxidació del carboni mostra la complexitat dels enllaços químics

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 04:56

Cada element és capaç de formar una substància simple, estant en estat lliure. En aquest estat, el moviment dels àtoms es produeix de la mateixa manera, són simètrics. En les substàncies complexes, la situació és molt més complicada. En aquest cas, els enllaços químics són asimètrics, els enllaços covalents complexos es formen a les molècules de substàncies complexes.

Què s'entén per oxidació

Hi ha compostos en què els electrons es distribueixen de la manera més desigual possible, és a dir. en la formació de substàncies complexes, els electrons de valència passen d'àtom a àtom.

És aquesta distribució desigual en substàncies complexes que s'anomena oxidació o oxidació. La càrrega resultant d'un àtom en una molècula s'anomena grau d'oxidació dels elements. Segons la naturalesa de la transició dels electrons d'àtom a àtom, es distingeix un grau negatiu o positiu. En el cas de donar o rebre un àtom d'un element de diversos electrons, es forma un estat d'oxidació positiu i negatiu dels elements químics, respectivament (E+ o E^-). Per exemple, l'entrada K^{+1significa que l'àtom de potassi va donarun electró. En qualsevol compost orgànic, els àtoms de carboni ocupen un lloc central. La valència d'aquest element correspon a la quarta en qualsevol compost, però, en diferents compostos, l'estat d'oxidació del carboni serà diferent, serà igual a –2, +2, ±4. Aquesta naturalesa de diferents valors de valència i estat d'oxidació s'observa en gairebé qualsevol compost.}

Determinació de l'estat d'oxidació

Per determinar correctament el grau d'oxidació, cal conèixer els postulats fonamentals.

Els metalls no poden tenir un grau negatiu, però, hi ha rares excepcions quan el metall forma compostos amb metall. En el sistema periòdic, el nombre de grup d'un àtom correspon al màxim estat d'oxidació possible: carboni, oxigen, hidrogen i qualsevol altre element. Quan un àtom electronegatiu es desplaça cap a un altre àtom, un electró rep una càrrega de -1, dos electrons -2, etc. Aquesta regla no funciona per als mateixos àtoms. Per exemple, per a la connexió H-H, serà igual a 0. La connexió C-H \u003d -1. El grau d'oxidació del carboni a la connexió C-O \u003d + 2. Els metalls del primer i segon grups del sistema de Mendeleiev i el fluor (-1) tenen el mateix valor de grau. En hidrogen, aquest grau en gairebé tots els compostos és +1, amb l'excepció dels hidrurs, en què és -1. Per als elements que tenen un grau no constant, es pot calcular coneixent la fórmula del compost. La regla bàsica que diu que la suma de potències en qualsevol molècula és 0.

Exemplecàlcul de l'estat d'oxidació

Considerem el càlcul de l'estat d'oxidació utilitzant l'exemple del carboni en el compost CH3CL_{. Agafem les dades inicials: el grau d'hidrogen és +1, el de clor és -1. Per comoditat, en el càlcul de x tindrem en compte el grau d'oxidació del carboni. Aleshores, per a CH3CL tindrà lloc l'equació x+3(+1)+(-1)=0. Després d'haver realitzat operacions aritmètiques senzilles, es pot determinar que l'estat d'oxidació del carboni serà +2. D'aquesta manera, es poden fer càlculs per a qualsevol element d'una connexió complexa.}